文档介绍：长春工业大学
硕士学位论文
无线通讯模块的低功耗设计与研究
姓名:关常君
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:尤文
20070301
摘要据收发、传输以及疍转换的间隔给单片机送“休眠”指令;通过硬件、软件两方面用诓縒缏繁Vこ绦虻恼T诵校行У谋Vち耸荽涞目煽编程等多方面实现了系统设计,并调试通过。本系统成本低,通信准确可靠,安装使随着现代科学技术水平的不断发展,特别是计算机技术、无线通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展,工业自动化控制向着智能化、无线化方向发展。很多工业控制的终端是移动的,这需要智能化程度更高、更灵活简便的无线数据传输系统来满足全面自动化控制的需要,因此无线通讯模块具有广阔的应用前景。本文研究目的是为工业生产建立无线现场参数监测系统。建立无线通讯模块系统要设计无线收/发系统和监测管理软件。系统采用镜腜单片机作为刂乒ひ狄潜硎軦/;灰约笆菸尴呓邮铡⒎⑸洌和ü齊串行口与计算机通讯,并为控制中心的数据库传送数据。系统通过传感器采集工业现场仪表的电流、电压等被测物理量数据,并将数据发送到远程控制中心计算机上,实现对工业现场的远程无线监测。为了降低功耗,本设计从硬件和软件两方面采取了相应的措施。硬件方面,选取功耗相对较低的大规模集成电路,并通过相关的理论计算选用外围元器件,尽量使系统硬件结构简单,体积小;软件方面,选用精简指令,简化语句,程序运行中,在数的努力基本满足了系统低功耗的要求,经过理论推算,在连续发送数据的情况下,单节娘绯毓┑缡奔浯锏∈保佣瓜低晨梢苑奖愕挠τ糜谝巴饣蚬道等不便于安置电源线的场所。为了保证通讯距离,我们通过传输线等效电路、餐急浠辉淼认喙乩砺劬确配置射频芯片,并在保证低成本高可靠性的前提下分析了小环天线原理的设计方案,从而使通讯距离可以达到陨希懔硕叹嗬胪ㄑ兜囊G蟆本设计采用通讯科技开发研制的无线嵌入式模块作为无线数据传输的主体器件。对数据收发采用Q榭刂疲⑶彝ü砑柚檬辗⒌刂罚坏テ刂浦胁性,提高了系统的抗干扰能力。通过自定义的通信协议解决了在复杂信道情况下的信息传输的安全问题。系统利用射频技术,通过单片机控制数据传输,从精确的硬件设计和完备软件的用方便,通用性强,解决了无线数据传输系统中低功耗、可靠性、安全性等问题,对无线数据传输系统的发展起到了积极作用。关键词:无线通讯,低功耗,射频技术,テ汗ひ荡笱妒垦宦畚。
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次弟磊日期:丑静旯露啡原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献引用已经在文中指出,并与参考文献对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含其它任何个人或集体已经公开发表的作品成果员论文作出重要贡献的个人和集体,均已经在文中表明。论文作者签名:长春工业大学硬士学位论文
第一章绪论课题的研究目的和意义短距离无线通信技术的现状与发展趋势东北地区的工业资源丰厚,涉及的领域非常广泛,如吉林省的通化钢铁公司、一汽集团、长春客车厂等,都是我国工业制造的骨干企业。而许多企业是在五、六十年代兴建的,这些老企业是新中国工业的摇篮,并逐渐形成独立、完整的工业体系,在我国发展建设中做出了重大的贡献,是我国民族工业不可缺少的重要组成部分,但是经过了几十年的生产运作,企业中的设备为祖国的建设事业耗尽了光和热。总的看来,陈旧的设备,比较落后的技术,造成了人力和能源的浪费。为了响应党中央的号召,大力发展东北老工业基地的经济,提高人们的生活水平,有必要对原有的设备和技术进行改造。当前工厂中所用的检测仪表多数是工业级Ⅲ型仪表,输出的信号是标准的电流,把现场监测转变成为远程监控已经成为发展老工业基地,提高生产效率,改进控制技术的一项必要措施。要实现远程监控必然要把现场的仪表输出信号传递到控制室的监控微机或者监控网络中,但是伴随着数据传输、通讯而来的是大量的数据传输线缆。众多的线缆不仅带来布线复杂的不便,而且存在着短路、断线的隐患,还有其成本高、易老化,错综复杂的线路还给系统的调试和维护增加了难度。同时对于一些临时采取的监测点,搭接线缆十分不便。因此,寻找一种便捷的、能够满足数据通信要求的无线通信技术,以解除线缆搭接复杂的困扰,成为一个亟需解决的问题。无线通信技术与有线通信技术相比,有成本低、携带方便、不必穿墙钻孔布线、搭建网络简单快捷等优点。特别是在有线网络不通畅或由于现场环境因素的限制不便架设线路的情况下,使用无线通信技术进行数据采集、传输显得更加实用、高效和快捷。随着微处理器以及微电子